【題目】如圖所示,矩形邊界ABCD內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向里,AB長(zhǎng)為2L,AD長(zhǎng)為L。從AD的中點(diǎn)E以不同速率發(fā)射粒子,速度方向與AD30°角,粒子帶正電,電量為q,質(zhì)量為m,不計(jì)粒子重力與粒子間的相互作用,下列判斷正確的是(

A. 粒子可能從BC邊離開(kāi)

B. 經(jīng)過(guò)AB邊的粒子最小速度為

C. 經(jīng)過(guò)AB邊的粒子最大速度為

D. AB邊上有粒子經(jīng)過(guò)的區(qū)域長(zhǎng)度為2L

【答案】C

【解析】

畫(huà)出粒子軌跡與CD邊相切的臨界情況圖,根據(jù)幾何關(guān)系列式求解半徑;根據(jù)牛頓第二定律,由洛倫茲力提供向心力,結(jié)合幾何關(guān)系可確定半徑的范圍,即可求解;

A、粒子帶正電,粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,當(dāng)粒子的軌跡恰好與CD邊相切時(shí),根據(jù)幾何關(guān)系:,可得此時(shí)粒子半徑:,粒子將從AB邊上距離A點(diǎn)距離為:M點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域,故粒子不可能從BC邊離開(kāi),故A錯(cuò)誤;

C、根據(jù)洛倫茲力提供向心力:,可得:,可求出當(dāng)粒子半徑為時(shí),即粒子軌跡與CD邊相切時(shí),此時(shí)粒子從AB邊射出的最大速度:,故C正確;

BD、設(shè)當(dāng)粒子恰好從AB邊的N點(diǎn)出射時(shí),粒子速度為v2半徑為R2,根據(jù)幾何關(guān)系,可得粒子半徑:,此時(shí)粒子從AB邊射出的最小速度:。根據(jù)幾何關(guān)系:射出點(diǎn)N距離A點(diǎn)的距離:,故AB邊上有粒子經(jīng)過(guò)的區(qū)域長(zhǎng)度為:,故BD錯(cuò)誤;

故選C。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】兩相鄰勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同、方向平行,一速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直的帶電粒子(不計(jì)重力),從較強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入到較弱磁場(chǎng)區(qū)域后,粒子的軌道半徑_____(填增大減小不變)。周期_____(填增大、減小不變)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一小型直流電動(dòng)機(jī)M的線圈繞阻,定值電阻R0=1.5Ω,電源的電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻,理想電流表的示數(shù)為,下列說(shuō)法中正確的是(

A. 電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為

B. 電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為

C. 電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為

D. 每分鐘內(nèi)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)是現(xiàn)在世界上最大、能量最高的粒子加速器,是一種將質(zhì)子加速對(duì)撞的高能物理設(shè)備,其原理可簡(jiǎn)化如下:兩束橫截面積極小,長(zhǎng)度為l-0質(zhì)子束以初速度v0同時(shí)從左、右兩側(cè)入口射入加速電場(chǎng),出來(lái)后經(jīng)過(guò)相同的一段距離射入垂直紙面的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域并被偏轉(zhuǎn),最后兩質(zhì)子束發(fā)生相碰。已知質(zhì)子質(zhì)量為m,電量為e;加速極板AB、A′B′間電壓均為U0,且滿足eU0=mv02。兩磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同,半徑均為R,圓心O、O′在質(zhì)子束的入射方向上,其連線與質(zhì)子入射方向垂直且距離為H=R;整個(gè)裝置處于真空中,忽略粒子間的相互作用及相對(duì)論效應(yīng)。

(1)試求質(zhì)子束經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)加速后(未進(jìn)入磁場(chǎng))的速度ν和磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B;

(2)如果某次實(shí)驗(yàn)時(shí)將磁場(chǎng)O的圓心往上移了,其余條件均不變,質(zhì)子束能在OO′ 連線的某位置相碰,求質(zhì)子束原來(lái)的長(zhǎng)度l0應(yīng)該滿足的條件。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在一條直線上兩個(gè)振源AB相距6m,振動(dòng)頻率相等。t=0時(shí)A、B開(kāi)始振動(dòng),且都只振動(dòng)一個(gè)周期,振幅相等,圖甲為A的振動(dòng)圖象,圖乙為B的振動(dòng)圖象。若A向右傳播的波與B向左傳播的波在t1=0.3s時(shí)相遇,則下列說(shuō)法正確的是___________

A. 兩列波在AB間的傳播速度大小均為10m/s

B. 兩列波的波長(zhǎng)都是4m

C. 在兩列波相遇過(guò)程中,中點(diǎn)C為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)

D. 在兩列波相遇過(guò)程中,中點(diǎn)C為振動(dòng)減弱點(diǎn)

E. t2=0.7s時(shí)刻B點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置且振動(dòng)方向向下

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用如圖的裝置研究磁鐵下落過(guò)程中的重力勢(shì)能與電能之間的相互轉(zhuǎn)化。內(nèi)阻r=40的螺線管固定在鐵架臺(tái)上,線圈與電流傳感器、電壓傳感器和滑動(dòng)變阻器連接;瑒(dòng)變阻器最大阻值40,初始時(shí)滑片位于正中間20的位置。打開(kāi)傳感器,將質(zhì)量m=0.01kg的磁鐵置于螺線管正上方靜止釋放,磁鐵上表面為N極。穿過(guò)螺線管后掉落到海綿墊上并靜止(磁鐵下落中受到的阻力遠(yuǎn)小于磁鐵重力,不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)),釋放點(diǎn)到海綿墊高度差h=0.25m。計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如圖的U-t曲線,重力加速度g=10m/s2。計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字。如果有下列根號(hào)可取相應(yīng)的近似值: ,g=10m/s2。計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字。如果有下列根號(hào)可取相應(yīng)的近似值:

1)磁鐵穿過(guò)螺線管過(guò)程中,螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值約為_________ V。

2)圖像中UI出現(xiàn)前后兩個(gè)峰值,對(duì)比實(shí)驗(yàn)過(guò)程發(fā)現(xiàn),這兩個(gè)峰值是在磁鐵剛進(jìn)入螺線管內(nèi)部和剛從內(nèi)部出來(lái)時(shí)產(chǎn)生的,對(duì)這一現(xiàn)象相關(guān)說(shuō)法正確的是_______

A.線圈中的磁通量經(jīng)歷先增大后減小的過(guò)程

B.如果僅略減小h,兩個(gè)峰值都會(huì)減小

C.如果僅略減小h,兩個(gè)峰值可能會(huì)相等

D.如果僅移動(dòng)滑片,增大滑動(dòng)變阻器阻值,兩個(gè)峰值都會(huì)增大

3)在磁鐵下降h=0.25m的過(guò)程中,可估算重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率約是_____。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】空氣能熱水器采用“逆卡諾”原理,工作過(guò)程與空調(diào)相反,能將空氣中免費(fèi)熱量搬到水中進(jìn)行制熱,即使在南極也有良好表現(xiàn),高效節(jié)能,是廣東在世界領(lǐng)先的核心技術(shù)。如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過(guò)狀態(tài)B、CD后再回到狀態(tài)A。其中,A → BC → D為等溫過(guò)程,B → CD → A為絕熱過(guò)程。該循環(huán)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(

A. A → B過(guò)程中,外界對(duì)氣體做功

B. B → C過(guò)程中,氣體分子的平均動(dòng)能減小

C. C → D過(guò)程中,單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多

D. D → A過(guò)程中,氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化

E. A → B過(guò)程中,氣體從外界空氣吸收大量熱能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某物理學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路準(zhǔn)備測(cè)量未知電阻Rx的值。圖中G是指針在中央(零刻線在中央)的靈敏電流計(jì)(已知電流從左側(cè)接線柱流入指針向左偏),R是已知阻值的定值電阻,AB是一根粗細(xì)均勻的長(zhǎng)直電阻絲,從刻度尺測(cè)得AB長(zhǎng)度為L,D是與電阻絲接觸良好的滑動(dòng)觸頭;卮鹣铝袉(wèn)題:

1)同學(xué)在某一次將D調(diào)節(jié)到如圖位置時(shí)發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向右偏,則他應(yīng)該把D________(填左或右)移動(dòng)適當(dāng)距離,直到____________為止。

2)他還需要測(cè)量的物理量有______________(用字母符號(hào)表示),未知電阻的計(jì)算表達(dá)式為Rx=________(用題目中給出和你設(shè)的字符表示)

3)關(guān)于本次實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的分析為:測(cè)量值________電阻真實(shí)值(填“>”、“<”“=”)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,長(zhǎng)為L、間距為d的兩金屬板A、B水平放置,ab為兩板的中心線.質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,從左側(cè)極板附近由靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速后,從a點(diǎn)水平射入.求:

1)粒子從a點(diǎn)射入的速度v0;

2)若將兩金屬板接上恒定電壓U2,使粒子恰好打到金屬板的中點(diǎn),求電壓U2的大;

3)若將兩金屬板接到如圖乙所示的交變電壓上,該粒子在t=0時(shí)刻從a點(diǎn)射入,欲使粒子從板的邊緣水平射出,求周期T及交變電壓U0的大小.

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